科學家在宇宙中尋找一顆脈衝星十幾年,公民科學家只用了兩周就發現了它

天空之城 2020/10/28 檢舉 我要評論

我們總說,地球的大氣層之外是一片真空。實際上,在這個被稱作太空的宇宙空間內,其實充斥著各種輻射,其中伽馬射線以其強大的能量,備受科學家的關注。

在最近大約20年的時間裡,科學家一直在嘗試尋找這些伽馬射線源,其中有一些取得了預期的成果,但有一個射線源仍然蒙著神秘的面紗。它是銀河系中最明亮的伽馬射線源之一,被認為來自於距離地球2470光年的一個雙星系統中。然而,實際的觀測中,科學家卻只找到一顆恒星。

最晚在2009年的時候,科學家就認定了這個伽馬射線源是一顆脈衝星。在2014年的時候,在利用X射線和可見光波段對這裡進行探測時,發現了一顆週期為75分鐘的變星。科學家當時相信,這顆恒星的75分鐘週期,一定與那個釋放出伽馬射線的中子星及這顆恒星的軌道週期相一致。

但是,儘管充滿了信心,可正如英國曼徹斯特大學喬德雷爾銀行天體物理學中心的天文學家Colin Clark所說的那樣:「到目前為止,所有在這裡尋找中子星的研究都無功而返。」

我們知道,脈衝星是中子星的一種,擁有著極高的自轉速度,並且週期極其穩定。在自轉的同時,它還會從兩極釋放出脈衝輻射,因此脈衝星又被稱為宇宙中的燈塔。

想要找到這顆脈衝星,科學家就必須找到與它自轉相一致的脈衝信號。在多年以來,這都是科學家們所無法解決的問題。為此,他們選擇了採用公民科學計畫"愛因斯坦@家 ",利用其中數萬名公民科學家的電腦,對這顆隱藏的脈衝星進行搜索。

其實,類似的專案已經進行很多了,其中最著名的就是尋找地外生命的SETi。雖然人類的天文觀測設備發展得越來越快,從宇宙中獲得了海量的資料,但是這個資料已經超出了科學家的電腦所能承受的范圍。因此,他們經常會公佈一些公民科學家計畫,任何感興趣的普通民眾都可以下載官方軟體,只需要簡單的操作,就可以在自己電腦有餘力的時候自動運行程式,説明科學家完成科研。如果有一萬人參加,那就相當於將科學家的電腦提升了幾千甚至一萬倍。

在這個項目中,科學家將NASA費米伽馬射線空間望遠鏡上的廣域空間望遠鏡(LAT)在2008-2018長達10年的時間內所觀測到的資料上傳,供公民科學家分析。果然,科學家們花了幾年時間都沒有找到的天體,公民科學家僅僅用了兩周就解決了。歷盡千辛萬苦,人類終於找到了這顆被預言的脈衝星,科學家將其命名為PSR J1653-0158。

不過,有一點還是非常值得注意的,那就是這顆脈衝星的自轉速度。作為毫秒脈衝星的典型代表,自轉週期僅有幾毫米也是正常的。但是,觀測結果表明,它僅僅1秒之內就能轉500圈,也就是說,自轉週期僅有2毫秒,這個資料還是打破了人類歷史上發現過最快脈衝星的紀錄。

與此同時,它的磁場也很值得一提,因為它非常弱,在人類迄今為止發現所有脈衝星中排名倒數第三。

還有一點,那就是它的伴星實在太小了。科學家認為,這顆伴星很可能是一顆被脈衝星摧殘的氦白矮星,只留下了一個殘骸。由於這樣的雙星系統就像是黑寡婦蜘蛛一樣由一方攻打另一方,因此科學家又稱之為黑寡婦雙星、黑寡婦脈衝星。

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